魯?shù)榈卣餉rias Intensity空間分布特征淺析?

李宗超 陳學(xué)良 高孟潭 孫吉澤（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

魯?shù)榈卣餉rias Intensity空間分布特征淺析?

李宗超 陳學(xué)良 高孟潭 孫吉澤
（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

Arias Intensity與地震動(dòng)能量相關(guān)，是描述地震動(dòng)總強(qiáng)度的參量，可以很好地表征地震引起的滑坡、砂土液化、結(jié)構(gòu)破壞的情況。2014年8月3日云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生MS6.5地震，震源深度12 km，震中位于27.1°N，103.3°E，最大峰值加速度來(lái)自龍頭山鎮(zhèn)的053LLT臺(tái)（1 007.4 cm/s2），Arias Intensity最大值東西向?yàn)?.536 99 m/s，南北向?yàn)?.069 84 m/s，垂直向?yàn)?.829 42 m/s。根據(jù)陳運(yùn)泰院士課題組給出的震源破裂過(guò)程結(jié)果，此次地震最大的一塊破裂區(qū)域在震源附近，主要發(fā)生在0～11 s，11 s后地震破裂主要向東傳播。利用中國(guó)強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)中心獲得的24個(gè)臺(tái)站的波形完整的強(qiáng)震記錄，研究了該地震水平分量和垂直分量的阿里亞斯烈度分布特征，較好地反映了震后的破壞情況以及地震動(dòng)的能量釋放情況。

1　強(qiáng)震記錄選取及數(shù)據(jù)處理

選取24個(gè)臺(tái)站中，19個(gè)臺(tái)站場(chǎng)地條件為土層場(chǎng)地，5個(gè)臺(tái)站場(chǎng)地條件為基巖場(chǎng)地，平均震中距為109.4 km，臺(tái)站呈條帶狀分布于云南西部的昭通市境內(nèi)。在計(jì)算Arias Intensity之前，對(duì)各分量的地震記錄經(jīng)線性基線校正以及Butterworth全頻段濾波等處理，避免基線偏移以及噪音等對(duì)阿里亞斯烈度值的影響。

2　計(jì)算方法過(guò)程

使用24個(gè)臺(tái)站的地震動(dòng)三分量記錄，分別計(jì)算Arias Intensity 東西向IEW,，南北向INS,，垂直向IUD。計(jì)算出每個(gè)臺(tái)站位置三分量的Arias Intensity值，然后差值擬合得到近場(chǎng)區(qū)域內(nèi)Arias Intensity的三分量的分布圖，計(jì)算公式：

式中，a(t) 為加速度過(guò)程；Td為震動(dòng)持時(shí)；t 為時(shí)間，單位s； g表示重力加速度。取兩個(gè)水平分量的算數(shù)平均值Ia=（IEW+INS）/2，表示水平向的Arias烈度值。用水平向的Arias Intensity與垂直向的比值來(lái)反應(yīng)兩個(gè)分量之間的差異。

3　結(jié)果與結(jié)論

（1）從水平分量和垂直分量來(lái)看，震中區(qū)域Arias Intensity值最大，且烈度值比其他區(qū)域要高很多，魯?shù)辇堫^山臺(tái)、茨院臺(tái)、鉛廠臺(tái)、迆車臺(tái)馬樹(shù)臺(tái)、巧家臺(tái)等5個(gè)臺(tái)包裹的區(qū)域以及龍頭山西北區(qū)域，Arias Intensity值明顯的比其他區(qū)域要高（圖略）。震中東北部臺(tái)站、南部臺(tái)站以及西部的金官鎮(zhèn)臺(tái)、仁和鎮(zhèn)臺(tái)，因與震源距離較遠(yuǎn)，這些臺(tái)站的Arias Intensity值較小，處于比較平穩(wěn)的Arias Intensity值區(qū)域，變化不大。兩個(gè)分量的分布情況也說(shuō)明了Arias Intensity在近場(chǎng)區(qū)域衰減較快，在近場(chǎng)區(qū)域影響較大，遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域影響較小。另外，Arias Intensity的分布特征與PGA的分布特征也比較相似，兩者相關(guān)性較大。

（2）Arias Intensity兩個(gè)方向分量的比值顯示，在整個(gè)近場(chǎng)區(qū)域水平向的值比垂直向的值普遍的要高好多倍，在震中南部近場(chǎng)區(qū)域水平向是垂直向的5倍左右，可見(jiàn)水平向的地震能量要比垂直向的地震能量高很多，水平向的地震能量是造成地震災(zāi)害破壞的主要因素。

（3）近場(chǎng)區(qū)域。從Arias Intensity值分布圖來(lái)看，近場(chǎng)區(qū)域烈度衰減得很快。震中距30 km范圍內(nèi)，Arias烈度值呈橢圓狀由震源處向外衰減分布，長(zhǎng)軸方向?yàn)槲鞅钡綎|南，與陳運(yùn)泰院士課題組劉超博士給出的地震斷層界面II的走向165°大致相同。

基金項(xiàng)目：?（喜馬拉雅計(jì)劃）國(guó)家公益性行業(yè)科研專題（201308011），國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（51278470），中國(guó)地震局地震觀測(cè)與地球物理成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助。